Las bacterias lácticas, requieren vivir en un medio ácido a temperaturas cercanas/superiores a 35 grados celcios (Termófilas). 

Inicialmente se incuban entre 20 a 30 grados celcios (Mesófilas inciadoras).

Dentro de la amplia gama de productos lacteos, tenemos los quesos; los procesos involucran la remoción del líquido generando una deshidratación parcial y concentración de ciertos constituyentes de la leche; aquí entran a tallar las bacterias mesófilas y termófilas.

Para esto es necesario la disminución del Ph y la adición de sal como persevante (evita el deterioro).

Existen en la actualidad una variedad de 400 variedades de quesos consumidos en el mundo, estos se caracterizan por su sabor y textura, la cual varia en:

·         El tipo de animal de donde se consiguió la leche.

·         enzimas.

·         microbios.

·         maduración. 

·         Corte  - Importancia debido a que puede ser usado como snack. 

Quesos Fermentados pueden ser consumidos en dienta como acompañantes o como snack's. 

Consumo año 2011:

·         Consumo de 4272 millones de litros de yogurt (muy rentable) en Usa.

·         Crema Agria 1264 millones de libras  en Suecia.

·         Quesos 10.597 millones per capita - excediendo al yogur y a la crema agria. 

Basándonos en las cifras del queso:

Quesos de origen italiano como el Mozarella seguido del quedar son los más populares

·         2271 libras equivalente a 11.076 millones de dólares  - Queso Natural.

·         834 libras equivalente a 3889 millones de dólares - Queso Chedar. 

·         475 libras equivalente a 2583 millones de dólares - Queso Mozzarella.

Cuando la leche pasa un proceso de fermentación adquiere una serie de características: 

·         Sabor

·         Textura

·         Probióticos

 

Mediante la formulación química adecuada se concede una serie de características a la composición de los productos manufacturados como:

·         Perfiles de sabor

·         Textura

·         Probióticos

 

Por lo tanto la leche en conjunto con una selección juiciosa de ácido láctico producido por las bacterias de inicio, comienza la fermentación.

La iniciación o arranque empieza mediante una o más sepas de microorganismos utilizados para un solo cultivo de leches fermentadas que nos dará como resultado yogur y crema agria cultivada. Estas bacterias iniciadoras son ácidos.
Las bacterias más comunes para la preparación de de lácteos fermentados son: 

Productos metabólicos del crecimiento de cultivo dejan un perfil discreto sobre las propiedades sensoriales del queso, por lo tanto, tenemos las características deseadas para cada tipo.

·         Queso Rochefort

·         Stilton

·         Camembert

·         Brie

·         Gorgonzola

Leche de mastitis infectada los animales generalmente no apoyan el crecimiento de fermentaciones lácticas. Este efecto se atribuye a la infección inducida cambios en la composición química de la leche. Por ejemplo, la leche de mastitis contiene concentraciones más bajas de lactosa, mayor contenido de cloruro y un pH más alto que leche normal Además, un alto recuento de leucocitos en la leche de mastitis inhibe el crecimiento bacteriano por fagocitosis acción. El tratamiento térmico restaura el crecimiento del cultivo en la mastitis, la  leche calostro y la leche de lactancia tardía no contienen aglutininas, que se agrupan y precipitan cepas sensibles. Las aglutininas pueden retardar el tasa de producción de ácido al interferir con el transporte.

Las unidades internacionales (UI) de antibióticos por ml de leche, utilizadas en la terapia de mastitis, son lo suficientemente altas como para afectar la inhibición parcial o total del cultivo. Además en la degradación previa de la leche, los constituyentes por contaminantes microbianos afectan el crecimiento de organismos lácticos.

 

·         El uso adecuado de los desinfectantes incluye la verificación de la concentración del desinfectante y la eliminación de los desinfectantes residuales de las tuberías y los recipientes antes del uso del equipo para el procesamiento de los productos lácteos fermentados.

 

·         Evitar el uso de leche rancia es importante no solo desde el punto de vista del crecimiento del cultivo ya que los ácidos grasos libres generados en la leche rancia son inhibidores del crecimiento del cultivo.

 

·         Después del uso continuo, los iniciadores pueden cambiar su actividad de fermentación y en consecuencia producir cantidades más bajas de ácido láctico

 

·         Cuando el fago ha alcanzado un nivel máximo, todas las células bacterianas sensibles se infectan y se  produce lisis en 30-40 minutos. 

 

·         El tratamiento térmico de la leche (75 C durante 30 min o 80 C durante 20 segundos) se considera adecuado para inactivar varios fagos que atacan las bacterias de ácido láctico. Tal tratamiento térmico intensivo da como resultado una cuajada demasiado blanda y, por lo tanto, no es adecuado para la producción de la mayoría de los quesos. Como el suero de queso es una buena fuente de fagos, se debe evitar su reutilización.

 

·         Otro paso para controlar los fagos es rotar los cultivos en diferentes días de producción. El ataque de fagos a una cepa dada resultaría en la pérdida de producción de ácido por la cepa en particular, mientras que las otras cepas todavía están disponibles para continuar la fermentación.

 

·         En consecuencia, al usar combinaciones de procedimientos adecuados, la probabilidad de los problemas con los fagos se pueden minimizar.

 

·         El sabor amargo (en el producto final) se debe a la actividad proteolítica de algunas cepas iniciales, y se observa comúnmente en los cultivos de queso Cheddar. 

 

·         La proteolisis conduce a la formación de péptidos amargos, que imparten amargura al queso. 

 

·         Un programa de saneamiento efectivo, que incluya aire filtrado y presión positiva en el área de fermentación, debería controlar significativamente la contaminación transmitida por el aire y contribuir a productos consistentemente de alta calidad.

BASE BIOQUÍMICA DE LA FERMENTACIÓN LÁCTICA PARA LA GENERACIÓN DE SABOR Y TEXTURA

·         Los principales constituyentes de la leche se alteran por la interacción con los organismos iniciadores.

 

·         La lactosa primero se descompone en glucosa y galactosa, luego en ácido láctico a través de la ruta glucolítica por bacterias iniciadoras. La galactosa no se degrada fácilmente en algunas cepas de bacterias del ácido láctico. En consecuencia, se acumula en productos fermentados.

 

·         En el queso Mozzarella, la galactosa forma una coloración marrón al fundirse. La producción de ácido produce una disminución del pH y un aumento de la viscosidad hasta la fase líquida se transforma en una fase sólida de gel en leches fermentadas. Otra función de la generación de ácido es su efecto conservante, que extiende la vida útil de las leches fermentadas.

 

·         Las enzimas iniciadoras son responsables de la degradación limitada de proteínas, aminoácidos y grasas, generando así compuestos clave de sabor.

 

·         El acetaldehído se considera un compuesto de sabor típico en el yogur, mientras que el diacetilo es un compuesto de sabor distintivo en el suero de leche y la crema agria

 

·         En la producción de quesos, la formación de ácido acelera la actividad de las enzimas coagulantes (quimosina), lo que conduce a la formación de cuajada. La actividad del iniciador y otros organismos durante el envejecimiento del queso conduce a la descomposición de la caseína y la grasa de la leche, dando a los quesos su típico sabor y características de textura.

PRINCIPIOS GENERALES DE LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS LÁCTEOS FERMENTADOS

·         Las leches fermentadas generalmente están hechas de una mezcla estandarizada de leche entera, parcialmente desgrasada, leche desnatada condensada, crema y / o leche descremada en polvo.

 

·         El yogur está hecho de leche estandarizada en grasa enriquecida con sólidos de leche sin grasa. La crema agria cultivada está hecha de 18% de crema de grasa suplementada con algunos sólidos lácteos descremados para mejorar la textura.

 

·         Muchos quesos están hechos de leche pasteurizada estandarizada para la relación grasa: sólidos no grasos. Los estándares de identidad establecidos por las autoridades reguladoras en cada país aseguran al consumidor un producto definido.

YOGURT

·         El yogur es un producto fermentado semisólido hecho de una mezcla de leche estandarizada tratada térmicamente por la actividad de una mezcla simbiótica de Streptococcus thermophilus.

 

·         El yogur se produce a partir de la leche de varios animales (vaca, cabra, oveja, etc.). Con el fin de lograr una consistencia semisólida similar a la de las natillas, la leche de vaca se fortifica con leche seca o leche condensada.

 

·         Se permite la adición de vitamina a un nivel de 2000 UI de vitamina A y 400 UI de vitamina D por cuarto de galón (846 ml). 

 

·         Los ingredientes lácteos permitidos son crema, leche, parcialmente desnatada, leche desnatada, solo o en combinación. Otros ingredientes opcionales incluyen leche desnatada concentrada, leche descremada en polvo, suero de leche, suero de leche, lactosa, lactoalbúmina, lactoglobulinas, o suero de leche modificado por eliminación parcial o completa de lactosa y / o minerales.

 

·         Estos ingredientes se utilizan para aumentar el contenido de sólidos no grasos del yogur, con la condición de que la proporción de proteína con respecto al total de sólidos no grasos del alimento y la relación de eficiencia proteica de todas las proteínas presentes no disminuyan como resultado de agregar tales ingredientes.

·         Además, edulcorantes como sacarosa, azúcar invertido, azúcar moreno, jarabe refinador, melaza (que no sea blackstrap), jarabe de maíz alto en fructosa, fructosa, jarabe de fructosa, maltosa, jarabe de maltosa, jarabe de maltosa seco, extracto de malta, extracto de malta seco, el jarabe de malta, el jarabe de malta seco, la miel y el azúcar de arce, excepto el sirope de mesa, pueden ser usados.

MATERIAS PRIMAS PARA EL YOGURT

·         En los Estados Unidos, el yogur es un producto de Grado A. El Grado A implica que la leche utilizada debe provenir de las granjas lecheras de Grado A supervisadas por la FDA 

 

·         Para hacer una mezcla de yogur, la leche se complementa con leche desnatada en polvo o leche desnatada condensada para aumentar los sólidos no grasos (SNF). La especificación de la FDA exige un mínimo de 8,25% de sólidos lácteos no grasos.

 

·         Sin embargo, la industria usa hasta 12% de SNF en la mezcla de yogurt para generar una consistencia espesa similar a la de las natillas.

CULTURA

·         La mayor parte del yogurt se fermenta con ST y LB. Además, se incorporan bacterias opcionales junto con el iniciador. Lactobacillus acidophilus se usa comúnmente como cultivo adicional en yogurt comercial.

 

·         Otros cultivos comúnmente agregados pertenecen a varias especies de Lactobacillus y Bifidobacterium debido a sus beneficios probióticos.

 

·         Los probióticos son cultivos de calidad alimentaria que, tras la ingestión, han demostrado varios beneficios para la salud

 

·         La producción comercial de yogur depende en gran medida de la capacidad de fermentación y las características impartidas por el iniciador.

·         Los ST Y LB:

- relación simbiótica 

-Mayor tasa de producción si están juntas.

 

·         Los cultivos lácticos prefieren  condiciones microaerofilos

·         x el tratamiento térmico se elimina:

-la flora competitiva

-expulsa el oxigeno de la leche 

-produce compuestos sulfihidrilo – reducción del medio

-          ejercen presión osmótica – conlleva a una disminución de la tasa de acido 

-          la sacarosa como principal edulcorante

-          edulcorantes de alta intensidad :aspartamo, sucralosa, acesultamo –k,etc para la producción de yogurt light (60 % calorías comparada con la normal) 

-          yogures comerciales:  4.06% lactosa, 1,85% g alactosa, 0,05% glucosa.

ESTABILIZANTES: 

-          Producir suavidad y textura, uniformidad del gel , reducir la sinéresis.

-          Estabilizantes mas usados: almidon, gelatina, concentrado de proteínas de suero de leche y, pectina

PREPARACION DE LA FRUTA PARA EL YOGURT AROMATIZANTE:

-          Representa el 10-15% del peso total.

-          Debe exhibir cierto color, sabor y de fácil dispersión sin causar defectos en la textura y separación de fases.

-          El ph de la fruta debe ser compatible con la del yogurt (ph aprox: 4,4)

-          No debe tener nada de levadura y moho.

-          Sala de recepción: recibir, pesar y almacenar.

-          Laboratorio de proceso

-          Control de producción

-          Alamcenamiento en seco

-          Almacenamiento en refrigerado

-          Sala de procesamiento de la mezcla: normalización y separación de la   leche, pasteurización, calefacción y homogenizado

-          Sala de fermentación: aire filtrado bajo presión positiva

-          Sala de envasado

Estandarización de la grasa de la leche y solidos lácteos no grasos:  reducción de la grasa y aumento de aprox 30-35% de componentes solidos (lactosa, proteína, minerales y vitaminas)

2.       Tratamiento térmico
-          Pasteurización con t° alta de corta duración: Tratamiento térmico de 85°C  x 30 min 0 95-99°C x 7-10 min

-          Medio relativamente esteril

-          Medio favorable para cultivos lácticos microaerofilos y la destrucción de m.o competitivos.

-          Descomposición térmica de los componentes de la leche : grupos sulfihidrilos, proteínas y peptonas.

-          Efecto de viscosidad por la desnaturalización y coagulación de la proteína 

3.       Homogenización

-          Aplicación de presión en 2 etapas:

-          1 etapa 14 MPa: reduce el tamaño de la grasa de la leche aprox de 4um a menos de 1 um

-          2 etapa 3.5 MPa: romper los globulos de grasa con el objetivo de inhibir la formación de crema de leche .

 

4.       Fermentación 

-          Diseñado con un cono en la parte superior para facilitar el drenaje de liquidos (viscoso)

-          Se inocula un 5% manteniendo una T° de 43°C

5.       Contribución del cultivo a a la textura y sabor 

-          El ácido láctico, acetaldehído, acetoina, diacetilo y otros compuestos de carbonilo son compuestos claves para el sabor.

-          La producción del sabor esta relacionado con el tiempo y el contenido del azúcar.

-          Ej: ST produce diacetelo, acetoina por el metabolismo de los HC.

-          La viscosidad del yogurt se debe a un ph alto de 4,4 o que la fermentación fue antes que la agitación.

-          Una T° más alta de almacenamiento refrigerado acelera la caída del Ph.

 

6.       Los cambios en los componentes de la leche

-          contenido de lactosa 6% durante la fermentación se reduce al 30% 

-          El ácido láctico le confiere el sabor, textura y cuerpo, producido durante la fermentación.

La fermentación se termina por descenso de la T° 4 C

-          El hidrolisis de la proteína se mide por la liberación de NH2. Los principales aa liberados son: prolina y glicina.

Las enzimas proteolíticas y peptidasas permanecen activas a lo largo de la vida útil del yogurt.

-          Se ha encontrado metabolitos en el yogurt: compuesto antimicrobianos y bacteriocinas como el ácido benzoico.

-          El calcio y el magnesio se produce de forma iónica lo cual es positivo para la biodisponibilidad de los minerales.

-          En el proceso la vitamina B se ve afectada: B12, biotina, ácido pantoténico, pero hay un aumento del acido fólico.

·         Se obtiene de la mezcla de la preparación de la fruta del fondo con la mezcla fermentada del yogurt base obtenida de tanques de fermentación.

·         Estabilizantes g gelatina, a menos que los niveles de grasa no sólida en la leche sean altos (12-14%)

·         Al llenar los potes con la mezcla puede que pierdan viscosidad debido al bombeo. 

·         Refrigerado 48 horas.

·         No es bebida, se consume con cuchara.

·         Alta viscosidad y cuerpo espeso. 

·         Se obtiene por centrifugado del suero del yogurt para obtener 20-25% de sólidos. 

·         En algunos casos se utiliza proteína de leche, sólidos lácteos desnatados, concentrado de proteína de suero de leche, entre otros; para llegar a la consistencia deseada.

·         Producto no graso.

·         Se le agrega fruta en la parte inferior. 

·         Contiene el doble de proteína que el yogurt normal.

·         Tipo agitado.

·         Sin azúcar añadida, se utiliza aspartamo o Sucralosa. Se agrega en la preparación de la fruta.

·         Yogurt light se mezcla con un tipo de yogurt 30-60% fruta.

·         Preparación de fruta g 10-12°C, se utiliza 10-18%.

·         Se consume debido a menor cantidad de azúcar y calorías.

·         Similar procedimiento que el de yogurt tipo agitado. 

·         Baja viscosidad, bajo contenido sólido.

·         Preparaciones de frutas g jugos y/o purés.

·         Estabilizantes g HMP, almidón modificado, gelatina y ciertas gomas, para conservar su cuerpo liso y controlar la separación del suero en la vida útil del producto. 

·         Últimamente, se le añaden prebióticos fructooligosacáridos, como la inulina, y fortificar con un requerimiento diario significativo de la mayoría de las vitaminas y minerales. Así como varios probióticos.

·         Para que sea un alimento funcional debe contener cultivos vivos y activos para calificarlos como un alimento funcional.

·         Kefir es otra bebida de leche fermentada. Contiene lactobacilos, leuconostocs, bacterias de ácido acético, Streptococcus hermophilus y levaduras que se utiliza como el iniciador de esta bebida, dándole un sabor distintivo. La mayoría de los productos de kéfir se endulzan con azúcar  se condimentan con jugos de fruta. En EE. UU., no contiene levadura; por lo tanto,  no contiene alcohol ni gas.

·         El proceso de aireación es similar al proceso de helado, pero el grado de rebosamiento se mantiene bajo (20-50%).

·         Formación de espuma g emulsionantes.

·         Estabilidad de la espuma g gelatina en la formulación.

·         Después de la fermentación y enfriamiento a granel, se produce yogurt aireado con el equipo apropiado (Oakes, Tanis o Mondo), inyectando un volumen controlado de un gas inerte (nitrógeno) para crear espuma en el producto.

·         El nitrógeno ayuda a controlar el deterioro oxidativo.

·         La cantidad de rebasamiento está relacionada con los atributos de textura y sensación en la boca del producto. Es deseable asegurar el rebasamiento constante día a día para comercializar un producto consistente 

·         El volumen de yogur en la taza también está relacionado con el grado de desbordamiento. El control de desbordamiento asegura el peso correcto del producto en la taza.

·         Bajos en grasa y/o sin grasa. 

·         Baja acidez con solo un 0,3% de acidez valorable.

·         No existen requisitos legales federales para el yogurt congelado.

·         Procedimientos:

o   Mezcla de leche descremada fermentada con yogurt y una mezcla de helado baja en grasa. 

o   Fermentación controlada de helado bajo en grasa a pH 5.9-6.0. 

·         En algunos casos, la mezcla se pasteuriza para asegurar la destrucción de los patógenos y las bacterias del yogurt en los alimentos bajos en ácido resultantes. Para proporcionar un cultivo de yogurt vivo y activo en el producto final, el concentrado de cultivo congelado debe mezclarse con el producto pasteurizado. 

·         La mezcla se lavó y se congeló en un congelador de helados o una máquina de helado suave similar a la fabricación de postres congelados.

2.      Batido: Se basa en llenar un depósito con la cantidad suficiente de crema de leche (forma artesanal) y batir a 50% de la capacidad de la maquina T°8-14°C 45 a 60 minutos)

3.      Desuerado: Este proceso se da casi inmediato luego de un tiempo de batido, el agua libre empieza a desprenderse.

4.      Lavado (agua helada): El agua helada ayuda a que la forma compacta de mantequilla se deshaga de las impurezas sobrantes. Se lo lava hasta que el agua deje de quedar blanquecina y empiece a resultar transparente.

5.      Salado-amasado (1% de sal): Se calcula el 1% del peso total de la masa de mantequilla y el resultado se pesa en sal, esta será agregada a la masa.

6.      Envasado: Se la envuelve y se deja en frío para evitar que se derrita a temperatura ambiente. 

7.      Almacenado: Se la puede colocar en envases variados, siempre manteniendo la temperatura baja y la limpieza. 

2. Efecto de los cultivos lácticos para quesos en relación a sus características organolépticas.
*En el proceso de elaboración de los quesos se dan dos etapas fundamentales, una que es la formación de la cuajada y posteriormente la maduración. La cuajada se basa es separar el suero de esta y envolverla; posteriormente la maduración es a base de agregar microorganismos que se desarrollarán en la masa y conferirán las diferentes propiedades características de los quesos según se requieran. La fermentación láctica mediada por microorganismos da pie a nuevos olores y sabores que los quesos pueden poseer esto debido a diversas reacciones químicas dadas en el sustrato. Por ejemplo, la bacteria Brevibacterium linens es una de las responsables del olor caracteritico del queso, pero su función también es dar dureza a este.

3. Características y diferencias en formulación entre quesos frescos, quesos madurados blandos , semiduros o duros.
*Existe una gran variedad de quesos a lo largo de todo el mundo, sus diferencias recaen en tiempo de maduración, microorganismos usados, ambientes, insumos, etc. A continuación se presentará una lista de aquellos más conocidos y sus características.
*Características

Quesos blandos. Son los quesos frescos, blancos, fáciles de cortar debido a que retienen gran parte del suero (60 a 80%).

Quesos frescos. Son los de obtención reciente, solo por cuajado, ruptura de la cuajada, desuerado y un ligero prensado. En general previamente se le adiciona a la leche azúcar, sal, ajo, cebolla, etc. para tonificar su sabor.

Quesos semi duros, semi secos, semi maduros o semi añejos. Son los quesos que presentan cierta dificultad para ser cortados. Han sido sometidos por determinado tiempo a cierta temperatura en una atmosfera de determinada humedad con el fin de disminuirles su contenido de agua y alterar parcialmente algunas de sus características.
Quesos duros o añejos. Aquellos que han sido sometidos por determinado tiempo a una atmosfera de determinada humedad a cierta temperatura con el fin de disminuirles su contenido de agua y alterar parcialmente algunas de sus características. Presentan dificultad para ser cortados, por lo que se usan con bastante frecuencia rallados o pulverizados.

La leche pasteurizada se cuaja, la cuajada se corta, se desuera, se lava, se sala, se orea en moldes, a veces se prensa y se empaca.

El proceso de obtención de los quesos blandos se complementa con prensado y un tiempo corto de añejamiento, hasta de seis meses.

- Para obtener un queso duro la cuajada se corta en trozos más pequeños para que haya mayor desprendimiento de suero.

- Luego los trozos se apilan, se calientan suavemente, se colocan en moldes perforados y se prensan para sacarles más humedad.